信号完整性的一些概念（2022年6月14日学习笔记）

一些信号完整性的概念：

1.信号完整性（SignalIntegrity）：是指电路系统中信号的质量。如果信号能在要求的时间内从源端传输到接收 端，我们称信号完整。

2.传输线（TransmissionLine）：连接线由两个具有一定长度的导体组成，我们称之为传输线，有时也称之为延迟线。

3.集总电路（Lumped circuit）：在一般的电路分析中，电路的所有参数，如阻抗、容抗和感抗，都集中在空间的每个点上 在元件上，各点之间的信号瞬间传输，这种理想的电路模型称为集总电路。

4.分布式系统(DistributedSystem)：当这种分散导致信号延迟时，实际的电路状态是各种参数分布在电路所在空间的各个部分。 与信号本身的变化时间相比，整个信号通道是一个具有电阻、电容和电感的复杂网络，这是一个典型的分布参数 数系统。

5.上升/下降时间（Rise/FallTime）：信号从低电平跳转到高电平所需的时间通常是在10%-90%的电压范围内上升/下降 间的持续时间，记为Tr。

6.截止频率（Knee Frequency）：这是数字电路中大部分能量集中的频率范围(0.5/Tr），记为Fknee，一般认为超过这一点 能量的频率对数字信号的传输没有影响。

7.特征阻抗（CharacteristicImpedance）：在传输线上传输交流信号的每一步遇到不变的瞬时阻抗，又称特征阻抗，又称 记为浪涌阻抗Z0.输入电流的比率值可通过传输线上输入电压进行(V/I)来表示。

8. 传输延迟（Propagation delay）：信号在传输线上的传输延迟与线长和信号传输速度有关tPD。

9. 微带线（Micro-Strip）：指只有一侧有参考平面的传输线。

10. 带状线（Strip-Line）：指两侧均有参考平面传输线。

11. 趋肤效应（Skin effect）：当信号频率增加时，流动电荷会逐渐靠近传输线的边缘，甚至没有电流通过中间。与此同时 还有集束效应，电流密集区集中在导体内侧。

12. 反射（Reflection）：指阻抗不匹配引起的信号能的不完全吸收，发射程度可以有反射系数ρ表示。

13. 过冲/下冲（Over shoot/under shoot）：过冲是指接收信号的第一个峰值或谷值超过设定电压—上升边是指第一个峰值 值超过最高电压；下降边是指第一个谷值超过最低电压，下冲是指第二个谷值或峰值。

14. 振荡:在一个时钟周期中，反复出现过冲和下冲，我们称之为振荡。振荡可分为振铃（Ringing）和环绕振 振铃为欠阻尼振荡，环绕振荡为过阻尼振荡。

15. 匹配（Termination）：通过添加电阻或电容器件来消除反射，达到阻抗一致的效果。因为它通常用于源或终端 也叫端接。

16. 串扰：串扰是指当信号在传输线上传输时，由于电磁耦合而对相邻传输线产生意想不到的电压噪声干扰，这种干扰是由于传输 输线之间的互感和互容性。

17. 信号回流（Return current）：指信号传输的返回电流。

18. 自屏蔽（Selfshielding）：在传输线上传输信号时，通过大电容耦合抑制电场，通过小电感耦合抑制磁场维持低电抗 为自屏蔽。

19. 前向串扰（Forward Crosstalk）：它是指干扰源对牺牲源接收端的第一次干扰，也称为远端干扰(Far-end crosstalk)。

20. 后向串扰（Forward Crosstalk）：干扰源对牺牲源的第一次干扰，又称近端干扰(Near-end crosstalk)。

21. 屏蔽效率（SE）：是评估屏蔽适用性的参数，单位为分贝。

22. 吸收损失：吸收损失是指电磁波穿过屏蔽时的能量损失。反射损失是指屏蔽的内部反射导 能量损失的数量随波阻和屏蔽阻抗的比例而变化。

23. 校正因素：表示屏蔽效率下降的参数。由于屏蔽吸收效率低，其内部再反射会增加穿过屏蔽层另一侧的能量 因此，校正因子是负数，只用于分析薄屏蔽中的多反射。

24. 差模EMI：当传输线上电流从驱动端流到接收端时，与其回流耦合EMI，就叫做差模EMI。

25. 共模EMI：当两条或多条传输线以相同的相位和方向从驱动端输出到接收端时，会产生共模辐射EMI。

26. 发射带宽：即最高频率发射带宽。当数字集成电路从逻辑水平转换时，输出端产生的方波信号频率不会导致 EMI唯一的组成部分。方波包含更广泛的正弦谐波分量，这是工程师关心的EMI最高频率成分 的EMI频率也称为EMI发射带宽。

27. 电磁环境：所有电磁现象存在于给定场所的总和。

28. 电磁干扰：电磁干扰导致设备、传输通道和系统性能下降。

29. 电磁兼容性：设备或系统能够在电磁环境中正常工作，不会对环境中的任何事物构成难以忍受的电磁骚扰。

30. 系统内部干扰：系统内部电磁干扰引起的电磁干扰。

31. 系统间干扰：有其他系统产生的电磁干扰对一个系统造成的电磁干扰。

32. 静电放电：当不同静电位的物体接近或接触时引起的电荷转移。

33. 建立时间（Setup Time）：建立时间是接收器件在时钟沿稳定存在于输入端的时间。

34. 保持时间（Hold Time）：为了成功地将信号锁定到接收端，设备必须要求数据信号在被时钟触发后保持一段时间 确保数据正确运行。最小的时间是我们所说的保持时间。

35. 飞行时间（Flight Time）：指信号从驱动端传输到接收端，并达到一定的电平之间的延时，和传输延迟和上升时间有关。

36. Tco：是指从输入时钟边缘触发到输出信号有效的时差，这是设备内信号的所有延迟总和，一般包括逻辑延迟 缓冲延迟。缓冲延迟（buffer delay）：通过缓冲器实现有效电压输出所需的时间

37. 时钟抖动（Jitter）：时钟抖动是指时钟触发边缘的随机误差，通常可以用两个或多个时钟周期之间的差值来测量。 它是由时钟发生器内部产生的，与后期布线无关。

38. 时钟偏移（Skew）：是指由同样的时钟产生的多个子时钟信号之间的延时差异。

39. 假时钟：假时钟是指时钟越过阈值(thrshold)无意识地改变了状态(有时在VIL或VIH之间)。通常由于过分的下冲(undershoot)或 串扰(crosstalk)引起。

40. 电源完整性(PowerIntegrity)： 指电路系统中的电源和地的质量。

41. 同步开关噪声（Simultaneous SwitchNoise）：指当器件处于开关状态，产生瞬间变化的电流（di/dt），在经过回流途径上存 在的电感时，形成交流压降，从而引起噪声，简称SSN。也称为Δi噪声。

42. 地弹（Ground Bounce）：指由于封装电感而引起地平面的波动，造成芯片地和系统地不一致的现象。同样，如果是由于封 装电感引起的芯片和系统电源差异，就称为电源反弹（Power Bounce）。